UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE RIBEIRÃO PRETO
Luciana Mara Negrão Alves
EFEITO DA ATMOSFERA DE SINTERIZAÇÃO NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO DA
PORCELANA COM LIGAS DE NÍQUEL-CROMO E COBALTO-CROMO
Ribeirão Preto
Luciana Mara Negrão Alves
EFEITO DA ATMOSFERA DE SINTERIZAÇÃO NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO DA
PORCELANA COM LIGAS DE NÍQUEL-CROMO E COBALTO-CROMO
Área de concentração: Reabilitação Oral
Orientador: Prof. Dr. Osvaldo Luiz Bezzon
Ribeirão Preto 2014
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
Alves, Luciana Mara Negrão
Efeito da atmosfera de sinterização na resistência de união da porcelana com ligas de níquel-cromo e cobalto-cromo. Ribeirão Preto, 2014.
121 p. : il. ; 30 cm
Tese de Doutorado, apresentada à Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto/USP. Área de concentração: Reabilitação Oral. Orientador: Bezzon, Osvaldo Luiz.
FOLHA DE APROVAÇÃO
LUCIANA MARA NEGRÃO ALVES
Tese apresentada à Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo,
para obtenção do título de Doutor. Área de Concentração: Reabilitação Oral. Aprovado em: ___/___/___
Banca Examinadora:
1) Prof.(a). Dr.(a).: __________________________________________________________ Instituição: _________________________________________________________________ Julgamento: _____________________ Assinatura:__________________________________
2) Prof.(a). Dr.(a).: __________________________________________________________ Instituição: _________________________________________________________________ Julgamento: _____________________ Assinatura:__________________________________
3) Prof.(a). Dr.(a).: __________________________________________________________ Instituição: _________________________________________________________________ Julgamento: _____________________ Assinatura:__________________________________
4) Prof.(a). Dr.(a).: __________________________________________________________ Instituição: _________________________________________________________________ Julgamento: _____________________ Assinatura:__________________________________
Aos meus pais,
Geraldo e Maria José
, responsáveis pela minha
formação humana, que com seus exemplos de virtudes, seu
carinho e apoio incondicionais, me ajudaram a manter sempre
vivas a esperança e a motivação.
Aos meus irmãos,
Fernanda e Fernando
, tenho muito orgulho de tê-los, como
pessoas tão especiais em minha vida.
Ao meu esposo,
Moisés
, que com carinho, paciência e compreensão me
incentivou e contribuiu para a realização deste momento.
Ao meu amado filho
Miguel
, por tudo que representa para mim e por tudo que
eu desejo para suas vidas. E ainda, peço-lhe desculpas pela minha ausência...
Ao meu cunhado
Leonardo
, que esteve muito presente nesta jornada, pelo
incentivo e colaboração
Antes de tudo, agradeço a
Deus
, por ter me dado a família que tenho, ter me
cercado de pessoas especiais e me concedido saúde, capacidade e força para
seguir meu caminho, abençoando todos os dias da minha vida e iluminando
Ao Prof. Dr.
Osvaldo Luiz Bezzon
, pela acolhida, pela competente orientação e
atenção dispensada durante o curso.
Meu respeito, minha gratidão e amizade.
Muito Obrigada!
À Profª Drª
Valéria Pagnano
pela a sua valiosa colaboração e irrestrito apoio a
este trabalho.
“Cada pessoa que passa em nossa vida, passa sozinha, é porque cada pessoa é única e
nenhuma substitui a outra! Cada pessoa que passa em nossa vida passa sozinha e não nos
deixa só porque deixa um pouco de si e leva um pouquinho de nós. Essa é a mais bela
responsabilidade da vida e a prova de que as pessoas não se encontram por acaso”
Charles Chaplin
À Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto e à Comissão de Pós-Graduação, por
possibilitarem a realização do curso.
Aos professores do Departamento de Materiais Odontológicos e Prótese da Faculdade de
Odontologia de Ribeirão Preto USP, pela amizade, coleguismo e respeito.
A todos os servidores do Departamento de Materiais Dentários e Prótese: Adriana, Ana
Paula Macedo, Eduardo, Fernando, Henrique, Júlio, Lício, Luiz Sérgio, Marcelo, Odair, Paulo
César, Rafaella, Ricardo, Viviane e em especial Paulo Sergio e Godói pela atenção e gentileza
de sempre
Às secretárias Ana Paula Xavier, Fernanda e Regiane, pela paciência e colaboração.
Também às funcionárias da Seção de Pós-Graduação, Isabel, Mary Possani e Regiane, pela
competência, disponibilidade e atenção.
Ao técnico Edson Volta do laboratório de ensaios da Faculdade de Odontologia de Ribeirão
Preto, pelo apoio na realização dos ensaios mecânicos.
Aos técnicos Helena, Renato, Daniel e Eduardo do Laboratório de Caracterização Estrutural
do Departamento de Engenharia de Materiais, da Universidade de São Carlos, pela atenção e
apoio técnico prestado para realização da microscopia eletrônica de varredura e EDS
À CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior do Ministério da
Educação – MEC), pela bolsa de estudo concedida, que me auxiliou financeiramente neste
momento tão importante de minha carreira profissional.
A todos os colegas contemporâneos do curso de Pós-Graduação em Reabilitação Oral, nível
de Mestrado e Doutorado, pela partilha vivenciada durante as disciplinas e pelo apoio nos
momentos oportunos.
Á minha amiga de longa data, Adriana, pelo carinho, atenção e principalmente paciência
comigo! Obrigada pelas palavras de incentivo que você sempre me deu.
À Ana Paula (Goiaba) pela parceria, atenção e presteza com que sempre teve comigo!
À minha amiga Luciana Crizóstomo, pela amizade, palavras de apoio e colaboração em tudo!
Obrigada pelo carinho!
A todos aqueles que colaboraram para a realização deste trabalho.
Alves, LMN. Efeito da atmosfera de sinterização na resistência de união da porcelana com ligas de níquel-cromo e cobalto-cromo. Ribeirão Preto, 2014. 122p. Tese (Doutorado em Reabilitação Oral). Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo.
Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de dois diferentes ambientes de sinterização (vácuo e argônio) sobre a resistência da união metaloceramica (RUMC) envolvendo diferentes ligas de metais básicos (Co-Cr e Ni-Cr) e uma porcelana odontológica, através do teste de flexão de três pontos, conforme preconizado pela ISO 9693:2012. As ligas estudadas foram Co-Cr: Remanium e Keragen e Ni-Cr: Verabond II e uma liga experimental “SR” .
Foram obtidos 80 corpos de prova em forma tiras metálicas medindo 25 X 0,5 X 5 mm. Para esse ensaio, portanto, o número de corpos de prova foi o produto de 4 ligas x 2 condições de atmosfera de sinterização x 10 repetições. A parte metálica de todos os corpos de prova após a fundição foram usinados e jateados com óxido de alumínio (150μm) e a seguir tratados como
preconizado pelo fabricante. O corpo cerâmico, com o auxílio de uma matriz, foi confeccionado na área central da tira, 8,0 X 3,0mm, apresentando 1,1mm de espessura, sendo 10 corpos de prova em cada ambiente de sinterização para cada tipo de liga. Os corpos de prova obtidos foram submetidos aos testes de flexão de três pontos na Máquina de Ensaios Mecânicos (EMIC) com velocidade de 1.0mm/min. para determinação da RUMC. Os valores da carga de ruptura obtidos em quilograma-força (Kgf) foram convertidos para Newton (N) e a partir disso foi calculado o valor da RUMC para cada corpo de prova, considerando o coeficiente de elasticidade de cada liga e a espessura exata de cada corpo de prova. Os dados obtidos (MPa) foram submetidos à análise estatística (ANOVA) e Bonferroni. A Análise de Variância indicou diferença estatisticamente significante para os fatores de variação ambiente (P=0,00), liga (P=0,009) e entre as interações ambiente de sinterização e liga (P=0,000). Na sinterização a vácuo as ligas Keragen, SR e Verabond II apresentaram maiores valores de RUMC do que o argônio. Para a liga Remanium, não houve diferença entre a sinterização em argônio e a sinterização a vácuo. Dentre os grupos sinterizados no argônio não houve diferença estatisticamente significante entre as ligas. Entretanto, no vácuo a liga Remanium apresentou menor valor de RUMC do que as demais ligas, que não apresentaram diferença entre si. Os corpos de prova, após os ensaios de flexão, foram submetidos a análise em microscopia optica, MEV e EDS para avaliar e registrar tipo de falha que sofreram. De acordo com a MO, houve predomínio de fraturas mistas. Os corpos de prova de Co-Cr (Remanium e Keragen), independende do ambiente de sinterização, apresentaram uma fina camada de óxido no corpo cerâmico, o que foi comprovado pelo EDS, com maior presença de íons Cr nessas regiões, já os grupos SR e Verabond II, apresentaram maior quantidade de opaco aderido em suas tiras metálicas. A MEV comprovou os achados da MO, onde foi possível encontrar grandes ilhas de material cerâmico nas ligas de Ni-Cr. A sinterização em argônio influenciou negativamente a RUMC dos pares metalocerâmicos confeccionados em Ni-Cr e na liga Keragem.
ALVES, LMN. Effect of firing atmosphere on metal ceramic bond strength of nickel-chromium and cobalt-nickel-chromium. Ribeirão Preto, 2014. 122p. Tese (Doutorado em Reabilitação Oral). Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo.
The aim of this study was to evaluate the influence of two different firing atmosphere (vacuum and argon) on the metalceramic bond strength (MCBS) involving different base metal alloys (Co-Cr and Ni-Cr) and a dental porcelain through three-point bending test, as recommended by ISO 9693: 2012. Co-Cr alloys studied were: Remanium and Keragen and Ni-Cr: Verabond II and an experimental alloy "SR". 80 specimens were obtained in metallic form strips measuring 25X0.5 X 5.0 mm. For this test, therefore, the number of specimens was the product of 4 x 2 alloy sintering atmosphere conditions x 10 replicates. The metal portion of all specimens were machined after casting and sandblasted with aluminum oxide (100μm) and then treated as recommended by the manufacturer. By using a matrix, the ceramic body was made in the central area of the strip, 8.0 x 3.0 mm, it was made 1.1 mm thickness, 10 specimens in each sintering environment for each type of alloy. The specimens obtained were tested for three-point bending in a universal testing machine with a speed of 1.0mm / min. to determine MCBS. The values of the tensile strength obtained in kilogram-force (kgf) were converted into Newton (N) and from this the value of MCBS for each specimen was calculated, considering the coefficient of elasticity of each league and the exact thickness of each specimen. The data (MPa) were subjected to statistical analysis (ANOVA) and Bonferroni. The analysis of variance indicated statistically significant difference for the environment factors of firing atmosphere (P = 0.00) and alloy (P = 0.009). There was a statistically significant difference in the interaction factors for firing atmosphere x alloy (P = 0.000). In the vacuum Keragen, SR and Verabond II alloys showed higher MCBS than argon. To Remanium, there was no difference between the sintering in argon and vacuum. Among the groups sintered in argon there was no statistically significant difference between the alloys. However, the vacuum Remanium showed the lowest RUMC than other alloys, which showed no difference between them. The specimens after the bending tests, were subjected to analysis in optical microscopy, SEM and EDS to assess and record type of failure they suffered. According to the MO was predominantly mixed fractures. Specimens of Co-Cr (Remanium and Keragen) independende the atmosphere firing, showed a thin oxide layer on the ceramic body, which was confirmed by EDS, with greater presence of Cr in these regions, since the SR groups and Verabond II, presented more opaque stuck in their metal strips. SEM confirmed the findings of MO, where it was possible to find large islands of ceramic material in Ni-Cr alloys. The sintering in argon negatively influenced MCBS metalceramic of pairs made of Ni-Cr alloy and Keragem.
RESUMO ... 13
ABSTRACT ... 15
1 INTRODUÇÃO ... 19
2 REVISÃO DA LITERATURA ... 24
3 PROPOSIÇÃO ... 62
4 MATERIAL E MÉTODO ... 64
5 RESULTADOS ... 76
6 DISCUSSÃO ... 92
7 CONCLUSÕES... 103
8 REFERÊNCIAS ... 105
As restaurações metalocerâmicas ainda são largamente utilizadas na clínica
odontológica, constituindo grande parte dos casos de reabilitação oral, devido ao bom
desempenho clínico e estético. Há uma combinação da resistência do metal com as
características funcionais e estéticas da cerâmica (Fernandes, 2006; Sakaguchi e Powers,
2012), além de baixo custo, quando essas coroas são comparadas às restaurações metal-free
(Lombardo et al., 2010).
Durante muito tempo, ligas metálicas nobres foram utilizadas para confecção das
infraestruturas dessas restaurações, mas com a alta nos preços do ouro, principalmente nos
meados da década de 70, a utilização dessas ligas tornou-se pouco viável (Wight et al., 1977;
Bertolloti, 1988; Dudek, 1988; Yilmaz e Dinçer, 1999). Assim, foram, gradualmente,
substituídas por ligas não nobres (Yilmaz e Dinçer, 1999), de menor custo e propriedades
mecânicas adequadas.
Essas ligas, não nobres, apresentam excelentes propriedades mecânicas, tais como:
alta resistência à deformação permanente, alto módulo de elasticidade, elevada dureza,
excelente resistência à corrosão, baixa densidade relativa e excelente fusibilidade, propiciando
a obtenção de estruturas com menor volume e mantendo a rigidez adequada para a prótese
parcial fixa (Oliveira Vasconcellos et al., 2011; Bertolloti, 1988; Dudek, 1988; Wu et al.,
1991; Grimaudo, 2001).
Entre essas formulações, também nomeadas ligas alternativas, as ligas à base de
níquel-cromo (Ni-Cr) se sobressaíram e foram amplamente difundidas. Têm sido alvo, porém,
de grandes críticas, pois o níquel, presente nessas ligas, apresenta potencial de toxicidade,
passível de causar danos à saúde tanto dos pacientes como dos profissionais envolvidos em
sua produção, podendo desencadear reações alérgicas, além de possuir potencial
1993; Bertolloti, 1988; Al-Hiyasat et al., 2003; Reddy et al., 2011; Imirzalioglu et al., 2012;
Anusavice et al., 2013).).
Mais recentemente, ligas de cobalto cromo (Co-Cr), já utilizadas para a confecção de
próteses parciais removíveis, foram propostas para confecção de restaurações
metalocerâmicas, como alternativa para resolver a possível toxicidade das ligas que contêm
níquel e berílio. Essas ligas têm sido utilizadas com frequência na Europa e Japão (Baran,
1985; Grimaudo, 2001; Dudek, 1988). Além da biocompatibilidade, as ligas de Co-Cr,
apresentam excelente integridade marginal, propriedades mecânicas satisfatórias, como
dureza, elasticidade e força de tração e apresentam maior resistência à corrosão, devido às
maiores quantidades de cromo na sua composição (Lombardo et al., 2010).
Os bons resultados nas restaurações metalocerâmicas dependem da combinação das
propriedades do metal e da porcelana utilizados, o que requer que ambos sejam química,
térmica e mecanicamente compatíveis (Fernandes, 2006) levando a um vínculo ideal entre a
cerâmica e infraestrutura de metal (Pagnano et al., 2009).
Os mecanismos de união entre o metal e a porcelana, essenciais para a resistência do
sistema, são: retenção mecânica, que depende da rugosidade superficial e contribui para o
aumento da área de reações, promovendo maior molhamento de cerâmica ao metal (McLean,
1973); forças de van der Waals, atração eletrostática mútua entre dois átomos que se
aproximam mantendo uma distância, na qual a ligação química não ocorre - são ligações
secundárias e pouco contribuem para a resistência de união, mas são significativas no início
do mecanismo de interação química e não dependem de uma camada metálica oxidada (Shell
e Nielsen, 1962); força compressiva, que ocorre devido às diferenças dos coeficientes de
expansão térmico linear dos materiais envolvidos - o metal apresenta coeficiente ligeiramente
superior ao da cerâmica (em torno de 0,5 x 10-6/°C), colocando-a sob discreta compressão
forças de tração aplicadas(Sakaguchi e Powers, 2012); ligação química (Knap e Rydge, 1966;
Fernandes, 1992; Bagby et al., 1990; Lacy, 1977; Anusavice et al., 2013) que ocorre na
interface entre os materiais e representa o principal fator de união nos sistemas
metalocerâmicos (Knap e Ryge, 1966; Anusavice et al., 1980), onde os óxidos, produzidos
por oxidação seletiva durante o aquecimento, dissolvem-se na porcelana para formar ligações
por meio de átomos de oxigênio (Fernandes, 1992; Lombardo et al., 2010). A composição e
espessura dessa camada de óxido podem ser determinantes para o sucesso da união
metalocerâmica e são dependentes da técnica e dos materiais utilizados no sistema.
(Anusavice et al., 1980).
A presença de Cr nas formulações das ligas Ni-Cr e Co-Cr promove a formação de
camada superficial de óxido extremamente aderente ao substrato metálico (Mackert et al.,
1986; O`Connor et al., 1996). Entretanto, camadas de óxidos mais espessas aumentam o risco
da falha na união da cerâmica ao metal (Wataha e Messer, 2004), porque são mais fracas e
quebradiças do que a interface com a porcelana e o metal.
Para Daftary e Donovan, 1986, a espessura da camada de óxido deve ser fina, (menor
ou igual a 1µm), na superfície do metal. Os resultados dos testes de resistência da união
metalocerâmica são dependentes da composição química da liga, do tipo de porcelana, da
condição superficial da liga, da taxa de resfriamento da cerâmica e do tipo de ensaio utilizado.
A dificuldade em controlar a formação dessa camada de óxido na superfície do metal a
temperaturas elevadas durante a cocção da cerâmica, devido à presença de oxigênio,
diminuindo a resistência de união (Sakaguchi & Powers, 2012) é um dos principais fatores
responsáveis pelas falhas que afetam a união metalocerâmica.
Leone e Fairhust, 1967, trabalhando com ligas áuricas, relataram que a sinterização em
presença de ar ou oxigênio resultou em valores de resistência de união metalocerâmica
ou argônio, revelando a importância dos óxidos formados na superfície do substrato metálico
para a interação metalocerâmica.
Sadeq et al., em 2003, afirmaram que o uso de ambientes controlados para a
sinterização da cerâmica como, por exemplo, em atmosfera reduzida de argônio onde há
pouca quantidade de oxigênio, pode prevenir a excessiva camada de oxidação que ocorre nas
ligas que contêm cromo.
A confecção de próteses metalocerâmicas com ligas à base de Co-Cr tem sido
utilizada devido as suas adequadas propriedades mecânica e de biocompatibilidade. Por outro
lado, são escassos os estudos em relação à influência do ambiente de sinterização na
resistência da união metalocerâmica dessas ligas alternativas. Dessa forma, o presente estudo
tem como objetivo estudar a influência de diferentes ambientes de sinterização da porcelana
(vácuo e argônio) na resistência de união metalocerâmica (RUMC), a partir de diferentes
substratos metálicos (ligas de Ni-Cr e Co-Cr), utilizando o teste de flexão de três pontos,
Shell e Nielsen, 1962, trabalhando com ligas áuricas, atribuíram papel insignificante às
forças mecânicas de união metalocerâmica; observaram que a RUMC aumentava, quando
traços de certos elementos metálicos eram adicionados à liga e, especialmente, quando óxidos
destes mesmos elementos eram adicionados à porcelana. Na opinião destes autores, cerca de
1/3 da resistência dessa união pode ocorrer pelas forças de Van der Waals, devido ao
molhamento do metal pela porcelana; 2/3 pela união química dos dois componentes, através
da interação de ligações iônicas, covalentes e metálicas.
Borom e Pask (1966) relataram que a presença de óxidos na superfície metálica é
fundamental para a formação de forte união entre metal e cerâmica.
Knap e Ryge (1966), relatam que para evitar tensões na interface da união
metalocerâmica, os coeficientes de expansão térmica do metal e da cerâmica devem ser
próximos e deve haver forte união química na interface entre metal e cerâmica.
Leone e Fairhust (1967) relataram que a cocção das cerâmicas Ceramco n. 1, Ney P16
e Microbond PS em presença de ar ou oxigênio resultou em valores de RUMC superiores aos
dos espécimes cuja cocção foi realizada em atmosfera de nitrogênio ou argônio, revelando a
importância dos óxidos formados na superfície do substrato metálico (liga de ouro) para a
interação metalocerâmica.
Sced e McLean (1972) avaliaram as causas de falhas na interface metal/cerâmica. Os
autores idealizaram um dispositivo de teste, com uma interface metalocerâmica cônica de área
definida. Em particular, este cone adaptado para o teste foi usado para permitir que o ângulo
de falha na porcelana opaca ocorresse na direção aproximada da máxima tensão de
cisalhamento. Os autores compararam duas ligas não nobres de Ni-Cr (Wiron) e Co-Cr
(Wisil) e uma áurica (Degudent Gold). A superfície de fratura de cada amostra foi analisada
amostras fraturaram na cerâmica opaca, próximo à interface adesiva. Em contraste, as falhas
com as ligas de níquel cromo e cobalto cromo ocorreram predominantemente pelo
destacamento da porcelana da superfície metálica.
Moffa et al. (1973) avaliaram as propriedades físicas e a resistência de união
metalocerâmica de duas ligas de Ni-Cr e uma liga áurica. De acordo com os resultados
obtidos, a RUMC das ligas alternativas foi superior à da liga áurica.
McLean e Sced (1973) relataram que a presença de óxido na superfície das ligas
básicas pode influenciar a resistência de união entre cerâmica e metal. Segundo o autor,
excessiva quantidade de óxido de cromo pode induzir estresse interno por meio de alterações
no coeficiente de expansão térmico da camada de porcelana, resultando em decréscimo da
resistência de união metalocerâmica.
Para Moffa, em 1974, além dos fatores químicos envolvidos, outros fatores
termomecânicos como: disponibilidade de íons metálicos específicos à formação de óxidos, a
topografia macro e microscópica do metal e a distribuição de tensões na interface
metal-porcelana, também interferem com a RUMC. O autor acrescentou também que as ligas de
metais básicos apresentam outros elementos metálicos como: berílio, titânio, alumínio e
manganês, com potencial de oxidação superior ao do cromo, que deveriam ser considerados,
antes da analise da influência do óxido de cromo, que parece uma simplificação exagerada de
um fenômeno bem complexo.
Weiss (1977) relatou que as ligas áuricas foram substituídas pelas ligas alternativas
não somente devido ao elevado preço do ouro, mas também devido à maior resistência das
estruturas metálicas. Além disso, afirmou que as ligas de Ni-Cr apresentam adequada fluidez
durante a fundição, resistência durante a sinterização da cerâmica e produzem união
Anusavice et al. (1977a) realizaram um estudo com os seguintes objetivos: a)
caracterizar a natureza dos perfis de difusão da zona de adesão de ligas não nobres, pela
análise de energia dispersiva de raios-X; b) determinar o efeito de agentes de união no
comportamento de difusão dos elementos; c) correlacionar as alterações da morfologia de
interface com o comportamento de difusão, em sistemas com e sem os agentes de união
recomendados. Este estudo mostrou que a interação da liga de Ni-Cr com a cerâmica e
agentes de união pode produzir uma variedade de produtos de reação química da zona de
adesão. A formação de tais produtos pode depender da cinética de oxidação-redução da
difusão de íons metálicos e, subsequente, adesão química com os agentes de união ou
elementos cerâmicos. A presença de agentes de união pode aumentar ou suprimir a espessura
da camada de interação metal-cerâmica, dependendo do sistema específico.
Anusavice et al. (1977b) afirmaram que a adesão entre cerâmica e metal é dependente
do estabelecimento de uma estrutura contínua de elétrons, por meio da interface. Tal estrutura
é resultado provável da compatibilidade de íons metálicos na superfície saturada por óxidos
com a matriz cerâmica. Este estudo se concentrou na determinação de uma zona de adesão em
quatro tipos de composições metalocerâmicas, examinadas pela espectroscopia de energia
dispersiva de raios-X. Os corpos-de-prova foram confeccionados em liga Microbond N/P, em
seguida foi realizado tratamento de tratamentos de superfície e a aplicação da porcelana
seguiu uma sequência de queima distinta, para cada grupo. As amostras foram digitalizadas
em uma linha perpendicular a cada interface com aumento de 5000x. Os pontos avaliados
foram analisados a intervalos de 1μm e intervalo total de 15-16μm. A análise dos elementos
dos quatro complexos mostrou presença de interação predominante de Al-Cr, resultante da
formação de um composto de Al-Cr-O ou um complexo óxido misto. Os íons Cr foram
providos pela camada de óxido Cr2O3 na superfície metálica, e o Al foi munido pelo agente de
Wight et al. (1977) avaliaram quatro variáveis que podem afetar a resistência adesiva
da porcelana a uma liga não preciosa: a) direção do preparo do metal, b) atmosfera de
desgaseificação, c) tempo do limite superior do ciclo de desgaseificação, d) temperatura de
queima do opaco. O total de 162 interfaces em liga Ticon foram preparadas, formando 81
amostras pareadas. Porcelana foi aplicada às amostras, segundo as variáveis propostas e
testadas, utilizando uma máquina de ensaios universal Instron. Foi determinado que a queima
da camada de opaco a 1840°F, a uma taxa de 75°F por minuto, mais que dobrou a resistência
das amostras. O tempo de limite superior do ciclo de desgaseificação também teve influência
na resistência adesiva, sendo que, com o aumento do tempo, a resistência diminuiu. Adesão
completa entre porcelana e metais não nobres foi demonstrada, quando a fratura ocorreu na
porcelana, e não na interface. É recomendado pelos autores que a queima do opaco e a
desgaseificação sejam feitos de acordo com estes achados.
Stein e Kuwata (1977) comentaram que os autores não são unânimes sobre a natureza
exata da união metalocerâmica. Salientaram que existem duas teorias para explicar a união: 1.
interação físico-química, ou seja, a união ocorre entre elementos da cerâmica e elementos
minoritários da camada de óxido que envolve a superfície da liga; 2. teoria mecânica,
relacionada às características físicas do metal, como a rugosidade gerada após o polimento ou
jateamento com óxido de alumínio.
Em 1979, Carter et al. avaliaram a adesão da porcelana a uma liga de Ni-Cr (Wiron S).
Os seguintes fatores foram selecionados neste estudo: a) rugosidade de superfície
(acabamento com lixas ou jateamento), b) agente de união, c) pré-oxidação. Os autores
desenvolveram um teste de torção para avaliar a adesão metal-cerâmica, no qual uma placa
recoberta por cerâmica é rotacionada no seu longo eixo. Os grupos foram divididos segundo
os parâmetros citados e os ensaios realizados. Os autores observaram que óxidos de superfície
tem efeito deletério na adesão. O jateamento da superfície antes da aplicação da cerâmica
aumenta a adesão, de forma que amostras lisas e não recobertas, onde o óxido foi removido
antes da aplicação de cerâmica, apresentaram piores resultados. Eles também observaram que
quanto maior a extensão da zona de interação, maior será a distância da fratura em relação à
interface.
Ringle et al. (1979) realizaram um estudo com o propósito de caracterizar a
microestrutura da interface, entre quatro diferentes ligas metálicas de Ni-Cr (Ceramaloy,
Jelbon, VeraBond e Ômega Alpha MS) e duas cerâmicas odontológicas (Ceramco e Hi life),
utilizando energia dispersiva de raios-X (EDS), além de avaliar os perfis de concentração de
elementos químicos na zona de interação metal/cerâmica. Amostras foram confeccionadas e,
com um detector acoplado a um microscópio eletrônico de varredura, foi realizada a análise
por EDS. Áreas de interesse foram examinadas por meio de pontos analisados na interface
em intervalos regulares, e os perfis de concentração dos elementos gerados. Foram observadas
nas quatro ligas investigadas que fases secundárias ou terciárias devem ser consideradas antes
da interpretação do comportamento da zona de interação química. Amostram altamente
polidas não permitiram visualização destas fases, sendo mais adequado o tratamento químico,
que permitiu a identificação de microestruturas nas ligas.
Segundo McLean, em 1979, para melhorar a RUMC, os óxidos que se formam na
superfície do metal devem ter coeficiente térmico de expansão semelhante ao da liga e da
porcelana; ter boa adesão à superfície da liga e reagir com a porcelana, mas sem alterar suas
características primordiais, tais como: expansão térmica, resistência, cor e opacidade. Assim
destacou que os óxidos de estanho e irídio, presentes nas superfícies das ligas nobres,
cumprem a maioria desses requisitos. Por sua vez, o óxido de cromo, principal produto de
oxidação das ligas de níquel e cromo gera tensão que pode provocar fratura prematura no
Carpenter e Goodkind (1979) avaliaram o efeito da textura superficial de ligas
semipreciosas e não preciosas na RUMC. Comentaram que as principais vantagens da
rugosidade do metal são: aumento da molhabilidade do metal pela porcelana, aumento da
união pelo embricamento mecânico da porcelana por compressão e aumento da área de
superfície para ocorrência de interações químicas.
Anusavice et al. (1980) analisaram onze testes mecânicos que avaliavam a adesão
entre metal e cerâmica, usando a análise de elementos finitos. Os testes foram: cisalhamento
paralelo regular – carga na interface (RPS I), cisalhamento paralelo regular – carga distribuída
(RPS II), cisalhamento interfacial cônico (CS), teste de tração (PULL), teste de compressão
(PUSH), tensão ao cisalhamento (TS), flexão de arco semicircular (SF), teste de três pontos –
porcelana sob compressão (3BC), teste de três pontos – porcelana sob tensão (3BT), teste de
quatro pontos – porcelana sob compressão (4BC), teste de quatro pontos – porcelana sob
tensão (4BT). Os efeitos de concentração das tensões foram significantes em dez dos onze
avaliados (exceção do RPS I). A alta probabilidade de falha de tensão dentro da porcelana ou
na região interfacial foi encontrada em oito dos onze testes analisados (exceção dos grupos
RPS I, 3BC e 4BC).
Chong et al. (1980) desenvolveram um teste de cisalhamento e avaliaram a interface
de união de vários sistemas metalocerâmicos, sendo três com liga de níquel-cromo (liga
Victory/cerâmica Vita; liga Ultratek/cerâmica Vivodent PE; liga Ceramalloy/cerâmica
Ceramco) e uma liga de ouro-paládio (Engelbond com cerâmica Biodent), que também foi
testada com as outras cerâmicas. Foi avaliada a utilização de dois tratamentos de superfície: a
eletrodeposição e um agente de união (Ceramco). Os testes foram realizados em uma máquina
de ensaios mecânicos Shimadzu 10T, com velocidade de 1mm/min, até que ocorresse a
fratura. Foi observada grande variabilidade, quando as amostras metálicas não foram tratadas,
houve grande melhora nos resultados com os sistemas Victory (9,1 MPa) e Ultratek (15,1
MPa), tanto nos valores médios como na dispersão dos dados. Com o sistema Ceramco houve
falha em todos os corpos-de-prova, quando utilizada a eletrodeposição, porém melhores
resultados foram obtidos com o segundo tratamento de superfície estudado (24,7 MPa). A liga
áurica mostrou bons valores de resistência, sendo que os mais altos foram observados com a
cerâmica Biodent (27,3 MPa).
Malhorta e Maickel (1980a) verificaram a resistência ao cisalhamento da união,
formada pelas interações entre três cerâmicas e cinco ligas com diferentes conteúdos de
elementos nobres. Foram observados melhores resultados para a cerâmica Biobond, seguida
da Vita e Ceramco. A liga áurica, livre de prata, mostrou os melhores resultados em relação à
resistência adesiva para todas as cerâmicas testadas.
Malhorta e Maickel (1980b) demonstraram variações no ensaio de cisalhamento,
utilizado para avaliar a adesividade entre metal e porcelana, comparando duas modalidades de
testes: de compressão e tensão. Para isso, foi utilizada a liga Ceramco Gold, e a porcelana
Ceramco porcelain (Ceramco Inc.). Os ensaios foram realizados e foi observada diferença nos
resultados entre os dois testes, sendo que o método de teste de compressão mostrou valores
maiores de resistência adesiva (12000 psi) que o teste de tensão (9700 psi).
Fairhurst et al. (1980) afirmaram que a diferença entre o coeficiente de expansão
térmica da cerâmica, do metal e do óxido metálico pode induzir tensões na interface
metalocerâmica.
Em 1981, Johnson afirmou que as ligas de Co-Cr apresentam como vantagens: alto
módulo de elasticidade, alta resistência mecânica e baixa densidade, permitindo a confecção
de estruturas bem mais leves e confortáveis.
Landesman et al. (1981) comentaram que o aumento do custo do ouro estimulou o
semipreciosas e uma não preciosa em relação a uma liga áurica, revelando que não houve
diferença estatisticamente significante entre as ligas avaliadas.
Bridger e Nicholls (1981) avaliaram a distorção de próteses parciais fixas
metalocerâmicas durante o ciclo de queima da cerâmica. De acordo com os resultados, as
maiores alterações ocorreram durante a pré-oxidação do metal e glazeamento da porcelana.
Gavelis et al. (1982) compararam dois sistemas metalocerâmicos utilizando o teste de
cisalhamento. O primeiro sistema utilizado foi porcelana Vita VMK 68 (Vita Zahnfabrik) e
liga Ney SMG-3 (J.M. Ney Co.), que possui 98% de ouro, platina, paládio e 2% de ferro,
estanho e índio. Estudos prévios suportam o fato de que no sistema SMG- 3 – Vita, a adesão é
primariamente química. O segundo sistema testado foi porcelana Kuwata e liga KPD (Kuwata
Pan Dent Corp.), à base de apenas ouro e platina, onde, acredita-se, que a adesão seja
primariamente mecânica. Os autores concluíram que o sistema SMG-3 - Vita foi comparável
com o sistema KPD na resistência adesiva; a adesão mecânica pode ter uma função
significante da força adesiva e as forças de Van der Waals podem contribuir com 5000 psi
nesta resistência.
Strandman e Landt (1982) avaliaram a resistência à oxidação de uma liga
metalocerâmica de Co-Cr (Wisil) e concluíram que esta liga poderia ser fundida em
temperaturas superiores a 1000 °C, sem que ocorresse diminuição das propriedades
desejáveis. Verificaram que a camada de óxido formada na superfície da liga foi tão pequena
que pôde ser removida facilmente e que o óxido penetrou no interior da liga de forma
contínua, sem que houvesse oxidação intercristalina.
Dent et al. (1982) afirmaram que o sucesso das restaurações metalocerâmicas depende
das características de resistência do metal e da cerâmica, da força de união entre ambos e,
Kelly e Rose (1983) realizaram revisão bibliográfica a respeito das ligas metálicas
alternativas, considerando: composição, propriedades físicas, biocompatibilidade, adesão à
porcelana e corrosão. Foram avaliadas 4 ligas de metais básicos: Ni-Cr, Co-Cr, Fe-Cr e Ti-Cu.
Segundo os autores, não existe um método plenamente aceito para avaliar a resistência de
união metalocerâmica. Ressaltaram que quando Cr e Co estão combinados podem passivar
uma liga e permitir a formação de fina camada de óxido, propiciando diminuição da corrosão.
Baran (1983) ressaltou que a natureza da união metalocerâmica pode ser revelada pelo
uso de técnicas avançadas de análise química para determinar processos que ocorrem em nível
atômico, com identificação dos óxidos e zonas de reação, podendo fornecer dados para o
desenvolvimento de novas ligas para sistemas metalocerâmicos.
Blanco-Dalmau et al. (1984) realizaram estudo sobre alergia ao níquel. Foram
avaliados 403 indivíduos, em um total de 30% de homens e 70% de mulheres. Amostras
contendo 5% de sulfato de níquel foram aplicadas sobre os braços dos pacientes que foram
avaliados após o período de 48 horas. Foram consideradas reações positivas quando estiveram
presentes: eritemas e pápulas; eritemas, pápulas e vesículas. De acordo com as observações
deste trabalho, 28,5% dos indivíduos apresentaram reação alérgica ao níquel e a
hipersensibilidade foi mais incidente em mulheres.
Drummond et al. (1984) verificaram a influência do armazenamento em água, na
resistência ao cisalhamento de sistemas metalocerâmicos. Foram utilizadas duas ligas, sendo
uma áurica (PG+, Englehard) e uma não nobre (Unibond, Unitek). Os corpos-de-prova foram
divididos em três grupos de doze discos, segundo o tempo de envelhecimento utilizado:
controle, quatro meses e doze meses em água destilada, a 37°C. Os corpos-de-prova foram
submetidos aos testes de cisalhamento em máquina de ensaios mecânicos Instron. O processo
nos valores de resistência ao cisalhamento, após 12 meses de armazenamento. Por outro lado,
foram observados valores superiores de resistência da liga nobre em relação à não nobre.
Bowers et al. (1985) salientaram que a união metalocerâmica depende da formação de
uma camada de óxidos na superfície da liga metálica. Segundo os autores, o sucesso da
adesão está relacionado à formação de uma camada de óxidos com espessura menor ou igual a
1μm. A técnica e os materiais utilizados no sistema são fatores que influenciam tanto a
espessura como a composição desta camada. Sugeriram a utilização de agentes
condicionantes para minimizar a ação dos óxidos na união metalocerâmica.
Quinones et al. (1985) avaliaram a resistência de união entre cerâmica e liga metálica,
sendo utilizadas cinco ligas não nobres (Rexillium III, Pentillium, Co-Span, Bak-On-NP e
Unibond) e quatro cerâmicas (Biobond, Vita VMK-68-Paint-on 88, Ceramco e Will-Ceram).
Foram obtidos corpos-de-prova em forma de discos, sobre os quais foram aplicadas as
cerâmicas, de forma que houvesse a intersecção entre todas cerâmicas e ligas. As amostras
foram submetidas ao teste de cisalhamento em máquina de ensaios mecânicos Instron. A
partir dos resultados obtidos, os autores concluíram que o uso das cerâmicas Vita, Ceramco
ou Will-Ceram com Rexillium III, Pentillium ou Bak-On-NP proporcionaram valores
similares de adesão. Com exceção da liga Unibond, os valores de resistência adesiva obtidos
com Biobond foram menores que os obtidos com os outros materiais cerâmicos.
Phillips, em 1986, mencionou a importância das forças mecânicas de compressão para
a união metalocerâmica, salientando que esses sistemas são, deliberadamente, planejados com
grau pequeno de diferença de expansão térmica, para, propositadamente, manter a porcelana
em estado de compressão. Comentou, entretanto, que a diferença deve ser pequena, para
prevenir o aparecimento de tensões na interface metalocerâmica, durante o esfriamento, que
Mackert et al. (1986) investigaram a influência dos óxidos superficiais na interação
metalocerâmica. Utilizaram uma técnica que permitia a separação dos óxidos formados na
superfície do metal. Os autores relataram que a presença de óxido na superfície da liga é
importante para promover o molhamento do metal pela porcelana no estágio inicial da
queima. No entanto, observaram que existiam óxidos pouco aderentes com perda localizada
de contato com o metal, predominantemente em fases ricas em cromo. Por outro lado, filmes
de óxidos fortemente aderentes apresentavam verdadeiras traves de óxidos, que se estendiam
para o interior de fases eutéticas Ni-Be, interdendríticas, ou sobre as dentritas onde o berílio
mantinha-se em solução sólida. Segundo os autores, o berílio mostrou-se como elemento
oxigênio ativo responsável pela formação de óxidos fortemente aderentes ao metal.
Daftary e Donovan (1987) avaliaram o efeito da eletrodeposição de ouro na resistência
adesiva metal/cerâmica e a espessura ótima deste filme. Foram utilizados quatro ligas, sendo
uma de ouro (Jelenko-O) e três não nobres (Jelbon, Wiron-S e 31 Ceramalloy). A liga de ouro
serviu como controle e não recebeu o filme áureo. Após desgaseificação, as ligas básicas
foram tratadas segundo a divisão: grupo 1 – sem cobertura, grupo 2 – 30 s de deposição
(180Å), grupo 3 – 2 min de deposição (720Å). Foram observadas médias de resistência
adesiva similares para as quatro ligas, quando utilizadas técnicas convencionais. A camada de
180Å de espessura aumentou a resistência adesiva e, em geral, resultou em falhas coesivas da
cerâmica. Por outro lado, uma camada de ouro mais espessa (720Å) diminuiu a resistência
adesiva e resultou em falhas adesivas.
Hammad et al. (1987) desenvolveram um teste de cisalhamento com o propósito de
avaliar a resistência adesiva entre complexos metalocerâmicos, em função de diferentes
temperaturas de queima, texturas de superfície e tipos de liga, sendo uma preciosa (Olympia,
Jelenko) e uma não preciosa (Talladium, Talladium Inc.). Foram confeccionadas 24 amostras
submetida ao ataque eletrolítico antes da aplicação da cerâmica, enquanto os remanescentes
só receberam jateamento de óxido de alumínio. Estes grupos foram subdivididos em outros
dois, variando a temperatura de cocção da cerâmica. Os testes foram realizados em máquina
de ensaios mecânicos Instron e a resistência ao cisalhamento calculada em kg/cm2. Duas
amostras de cada grupo foram selecionadas para visualização em MEV, com aumento de
100x e 2000x, sendo observada a morfologia de superfície e o padrão de fratura obtido. Foi
constatado que a resistência adesiva aumentou, quando a temperatura de queima foi elevada
18,33°C acima da recomendada. Os valores de resistência para a Talladium jateada foi maior
que o das amostras de Olympia para quaisquer temperaturas. Para a temperatura
recomendada, a Talladium com jateamento proporcionou melhores resultados frente a que
recebeu ataque eletrolítico, ocorrendo o inverso em temperaturas maiores.
Uusalo et al. (1987) avaliaram a resistência de união metalocerâmica de quatro ligas
áuricas (Jelenko O, MK1, MK2, LM Ceragold 4) e ligas básicas de Ni-Cr (Wiron 77) e Co-Cr
(Wirobond e Biocast). Realizaram jateamento com óxido de alumínio e pré-oxidação para o
preparo das amostras. As amostras foram submetidas ao ensaio de cisalhamento em máquina
de ensaios mecânicos, com velocidade de 8 mm/min. De acordo com os resultados, as ligas
áuricas apresentaram resistência de união à cerâmica maior do que as ligas básicas. Além
disso, as ligas alternativas apresentaram variações na localização das linhas de fratura,
levando à conclusão de que as ligas citadas são mais sensíveis aos procedimentos
laboratoriais do que as ligas nobres.
Bertolloti (1988) fez um relato sobre diferentes propriedades das ligas odontológicas e
os aspectos levados em conta para sua seleção. Segundo o autor, a seleção racional de ligas
para restaurações metalocerâmicas pode ser baseada em: a) propriedades físicas, b)
propriedades químicas, c) biocompatibilidade, d) facilidade de manuseio em laboratório e)
anteriores. Enquanto o desenvolvimento das ligas alternativas foi amplamente motivado pela
economia, suas propriedades resultantes frequentemente as tornaram superiores, até mesmo às
ligas mais caras. A maioria dos metais não nobres é baseada em Ni e Cr, mas alguns em
Co-Cr e à base de ferro também são disponíveis. As ligas não nobres possuem propriedades
físicas diferentes das ligas nobres, sendo as mais significantes alta dureza, grande resistência à
flexão e elevado módulo de elasticidade. A flexibilidade de uma prótese parcial fixa em Ni-Cr
é inferior à metade de uma estrutura com as mesmas dimensões, construída em liga com alto
conteúdo de ouro.
Dudek, em 1988, relatou que as ligas não-nobres ou de metais básicos eram as mais
popularmente utilizadas para restaurações metalocerâmicas. Na época, estimava-se que 50 a
70% de todas as restaurações fixas eram feitas usando tais ligas. O interesse em ligas de
Co-Cr foi gerado pelo desejo de uma liga não-nobre mais biocompatível, que pudesse eliminar
qualquer risco potencial de alergia ou toxicidade, relacionado ao níquel ou berílio, geralmente
ausentes nessas ligas. A resistência à corrosão das ligas de Co-Cr é excelente devido à sua alta
concentração de cromo, que assegura a formação e manutenção da uma camada passiva e
protetora de óxido. Porém, estas ligas apresentam maior dificuldade de processamento em
laboratório devido à sua alta dureza e elevado ponto de fusão.
Mackert Junior et al. (1988) desenvolveram um dispositivo que com o auxilio da
maquina de ensaio mecânico, flexionavam as amostras biaxialmente até um raio de curvatura
predeterminado, que quando aplicada a carga ocorresse somente a fratura da porcelana e não a
do metal. Utilizaram sete ligas compatíveis com cerâmica, à base de ouro e níquel-cromo,
com dez amostras em cada grupo. As amostras foram posicionadas com a face metálica em
contato com a ponta ativa do aparelho, que desenvolveu a força à velocidade de 5 mm/min, e
o ponto onde as amostras atingiram a força de deflexão máxima foi registrado. Ao
Embora a maior parte tenha sido fraturada, uma fina camada permaneceu aderida, em
aproximadamente 62% da superfície medida. Apesar da forte correlação entre aderência de
óxidos e a união metal-porcelana, os autores sugeriram cautela quanto ao teste utilizado para
provar a aderência dos óxidos. As interfaces das ligas cerâmicas que formam óxidos com
fraca aderência têm comportamento diferente dos que formam ligações fortes, do tipo
interdigitação em direção ao metal. Não foi conclusivo se essa interdigitação ocorre
acidentalmente por meio de outros processos, que são realmente responsáveis pela união
óxido-metal, ou se estas configurações morfológicas são importantes na aderência do óxido
ao metal.
Campbell, 1989, utilizando o teste de flexão, comparou a resistência de sistemas
metalocerâmicos, com subestruturas de Ni-Cr ou Au-Pd. As primeiras produziram maiores
valores de resistências do que as subestruturas construídas com uma liga de alto conteúdo de
ouro. Relacionando os valores de resistência com o módulo de elasticidade da liga metálica,
houve maior resistência à ruptura da porcelana, observando que para cada aumento de 1x106
no módulo de elasticidade, ocorre aumento de 1040 psi na resistência.
Em 1989, Ferrari et al. avaliaram o potencial do uso de duas soluções químicas em
promover retenção micro mecânica em ligas de metais básicos, observando que quando
utilizadas em ligas de Ni-Cr-Be o seu resultado foi mais satisfatório quando comparado com o
uso em uma liga de Co-Cr.
Bagby et al. (1990) relataram que durante a queima de complexos metalocerâmicos, a
cerâmica da interface parcialmente se dissolve, é saturada por óxidos metálicos e encontra-se
em equilíbrio termodinâmico com o óxido metálico. Este, por sua vez, é saturado com metal,
estabelecendo equilíbrio termodinâmico na interface óxido metálico-metal. Como resultado,
uma estrutura eletronicamente contínua é formada partindo do metal, passando pela camada
Stannard et al. (1990) realizaram um estudo avaliando duas combinações diferentes
entre opaco e cerâmica, quanto à resistência adesiva, por um teste de cisalhamento com
interface plana. Cerâmica foi condensada em forma cilíndrica sobre discos metálicos
fundidos, desgaseificados e jateados, de forma a obter trinta e cinco amostras para o teste de
resistência ao cisalhamento. As amostras foram testadas após um, três, cinco, sete e nove
ciclos de queima para avaliar o efeito repetitivo na resistência adesiva. Para a combinação de
Will Ceram / W1 e Vita / Olympia, não foi observada diferença estatisticamente significante
tanto entre os materiais, como depois de repetidas queimas.
Num trabalho de 1990, Satoh et al. salientaram a vantagem da utilização de máquina
de fundição a vácuo, para criar atmosfera redutora, prevenindo a oxidação de componentes
das ligas de Co-Cr, que ocorre facilmente na temperatura requerida para a fundição (1300 °C).
Comentaram que, no Japão, as ligas de Co-Cr são muito mais utilizadas que as de Ni-Cr para
a fundição de bases de próteses totais.
Wu et al. (1991) realizaram um estudo que determinou o efeito da pré-oxidação na
resistência adesiva entre metal e cerâmica de ligas não nobres, sob diferentes tempos e
condições atmosféricas e investigaram a difusão de íons na zona de interação entre cerâmica e
liga. Duas ligas de Ni-Cr (NP2 e NP2 com berílio) e duas de Co-Cr (Vicomp e Neobond II
Special) foram usadas neste estudo. A pesquisa foi dividida em duas partes. Na primeira foi
feito um teste de flexão de três pontos para verificar a resistência adesiva. A segunda consistiu
na microscopia eletrônica de varredura, análise de energia dispersiva de raios-X (EDAX) e
escaneamento linear das alterações na interface entre metal e cerâmica. As amostras foram
jateadas, limpas por ultrassom e divididas em grupos segundo a oxidação. A pré-oxidação não
afetou significantemente a adesão da cerâmica, mas o agente de adesão aumentou os valores
médios de adesão em duas ligas estudadas. As variáveis vácuo, temperatura e tempo de
Inoue et al., em 1992, estudando o sistema de plating (cobertura) em ligas de Ni-Cr
observaram que quando utilizado o estanho, a RUMC apresentou melhor resultado, quando
comparado ao uso de cromo.
Fitchie et al. (1993) avaliaram a resistência de união de três ligas de metais básicos
(Ni-Cr, Ni-Cr-Be e Co-Cr) ao esmalte bovino, utilizando dois tipos de agentes de união
aplicados às superfícies metálicas, submetidas a jateamento ou ataque eletrolítico.
Constataram que para a liga de Co-Cr a melhor união foi obtida com o jateamento da
superfície metálica, enquanto para a liga de Ni-Cr o melhor resultado foi obtido com o ataque
eletrolítico. Para a liga de Ni-Cr-Be não houve diferença entre os tratamentos utilizados.
Wagner et al. (1993) investigaram algumas variáveis que poderiam interferir na
resistência de união de próteses metalocerâmicas confeccionadas com liga de Cu-Pd e
porcelana convencional: 1) pré-oxidação do metal por deposição de vários óxidos antes da
sinterização; 2) pré-oxidação da base metálica antes da sinterização; 3) sinterização sob
atmosfera reduzida; e 4) rugosidade superficial em níveis controlados antes da sinterização.
Usando uma modificação do ensaio de cisalhamento para medir a resistência de união, os
resultados mostraram que: 1) em comparação ao grupo controle (sem tratamento de superfície
e sinterização a vácuo), o grupo com pré-oxidação por deposição de óxido de alumínio
apresentou melhora na resistência de união de 46%, quando comparado com o óxido de cobre,
de manganês e o de estanho. 2) A pré-oxidação da base metálica antes da sinterização
aumentou a RUMC em 152% devido à rugosidade superficial bem como à formação da
camada de óxidos. 3) A sinterização sob atmosfera reduzida de argônio proporcionou
resistência de união muito reduzida (88% menor que o grupo controle), indicando o papel da
oxidação durante o ciclo de queima normal (a vácuo). 4) O aumento da rugosidade superficial
Hammad e Talic (1995) escreveram um artigo com o propósito de informar e
familiarizar clínicos e pesquisadores dos vários tipos de testes e achados, relativos à
resistência adesiva da prótese metalocerâmica. Os autores comentaram que a avaliação da
adesão metalocerâmica torna-se dependente da padronização do teste, interpretação e
correlação clínica dos resultados. Concluíram que a melhor avaliação da adesão na interface
metalocerâmica pode ser baseada em variáveis experimentais controladas e na menor
quantidade de tensões residuais. Falhas coesivas dentro da cerâmica são uma indicação para
adesão clinicamente aceitável da interface.
Ibrahim (1995) avaliou a região da interface entre cerâmica e metal de base, usando
MEV com microssonda analisadora eletrônica. Foi utilizada cerâmica Vita e liga Wiron 88 e
cinco grupos foram avaliados: a) superfície jateada, b) superfície metálica após oxidação, sob
vácuo, c) superfície metálica fundida após queima da cerâmica, d) superfície metálica fundida
após jateamento e oxidação do metal sob vácuo, e) camada de óxido na cerâmica. Os
resultados mostraram a formação de NiO e Cr2O3 com evidência de mais migração de NiO
em direção à cerâmica. Jateamento de amostras oxidadas e levadas à queima (simulando o
ciclo, mas sem aplicação da cerâmica) mostraram a aparência de estrutura cristalina de Ni e
Cr novamente, indicando delaminação de camada de óxido pelo jateamento. No lado da
cerâmica, a análise mostrou NiO e Cr2O3 e óxido férrico além de Si, K, Cl, Sn e Cu.
Observou-se que a composição da camada de óxido é principalmente formada por Cr2O3 e
NiO, com alguns traços de óxidos metálicos difundidos da cerâmica. O NiO teve mais
migração para a cerâmica que Cr2O3. Oxidação mais prolongada levou à maior espessura da
camada de óxido e, com isso, maior fragilidade e capacidade de delaminar da superfície
metálica, o que causaria falha da adesão metal/cerâmica.
O’Connor et al. (1996) compararam a adesão existente entre 17 ligas odontológicas e
fratura e a adesão quantificada de acordo com a cerâmica remanescente na porção metálica da
amostra. Esta análise foi feita com utilização de espectroscopia de energia dispersiva de
raios-X, acoplada a microscópio eletrônico de varredura para delimitação da área. Com exceção de
um grupo (Ni-Cr-Be), as ligas nobres contendo elementos como ouro, prata e paládio,
promoveram união mais efetiva, quando comparadas às ligas à base de níquel, cromo e
cobalto.
Hammad e Talic (1996) realizaram revisão da literatura e discussão crítica a respeito
dos testes utilizados para avaliar complexos metalocerâmicos. Eles classificaram estes testes
como de cisalhamento, tensão, combinação de cisalhamento e tensão, flexão e de torção. Os
autores comentaram que os testes de cisalhamento realizados com uma interface plana
circular demonstraram-se bastante úteis, uma vez que não são tão influenciados por
resistência friccional ou módulo de elasticidade do metal, como em ensaios de flexão ou
testes tipo pull-through, além de os esforços serem bem concentrados na interface
metal-cerâmica.
Steiner et al., 1997, comentaram que se o coeficiente de expansão térmica da cerâmica
fosse muito menor que o do metal, seriam formadas trincas tangenciais na cerâmica durante o
resfriamento, devido às tensões geradas perpendicularmente à superfície externa. Se o
coeficiente da cerâmica fosse maior que o do metal, as trincas seriam formadas no sentido
radial. Relataram também que a camada de óxidos que se forma entre o metal e a cerâmica
poderiam predispor ocorrência de trincas.
Shillingburg et al. (1998) afirmaram que a separação simples entre a porcelana e o
metal é uma evidência do fracasso da união provocada pela contaminação da superfície do
metal ou pela presença de camada excessiva de óxido. As ligas básicas formam rapidamente
disso, os autores relataram que o superaquecimento da liga pode ocasionar a dissipação de
componentes resultantes da fundição, causando problemas na união com a cerâmica.
Değer e Caniklioglu (1998) avaliaram a união metalocerâmica de amostras metálicas,
que foram submetidas a diferentes tratamentos de superfície, por meio do teste de
cisalhamento. Concluíram que os fatores que afetam a camada de transição desta interface
incluem a taxa de oxidação da liga metálica, a de vitrificação da cerâmica e a de difusão
iônica do metal. A taxa de oxidação da liga metálica deve ser próxima à de vitrificação da
cerâmica, e a de difusão dos íons metálicos deve ser menor que a de vitrificação, para
obtenção de ótima adesão metal-cerâmica.
Papazoglou e Brantley, em 1998, avaliaram a quantidade de aderência e a resistência
de união metalocerâmica de quatro marcas comerciais de ligas de Pd-Ga, utilizando uma liga
de Pd-Ag como controle. Para realização dos testes foram confeccionados espécimes
achatados, que foram jateados e oxidados. A cerâmica foi aplicada em uma área circular no
centro de cada placa e fraturada utilizando-se forças de flexão constante. Todas as falhas
ocorreram no término da região cerâmica sem a observação de fraturas por tensão da mesma.
As ligas de Pd-Ga demonstraram resultados semelhantes aos obtidos anteriormente com ligas
de Pd-Cu-Ga. Segundo os autores, nos testes de flexão até hoje propostos, os resultados
numéricos não correspondem à verdadeira resistência de união metalocerâmica por não
levarem em conta os módulos de elasticidade dos materiais. Para a avaliação e mensuração da
resistência de união, o teste deve provocar a separação da camada de cerâmica na região da
interface e não falhas de tensão (fraturas coesivas) devidas a esforços desenvolvidos na
superfície cerâmica.
Dekon et al., 1999, avaliaram a influência da variação dos tempos de pré-oxidação
melhores resultados com diferença estatisticamente significante. Diferentes tempos de
pré-oxidação provocaram redução acentuada nos valores obtidos e foram semelhantes entre si.
Graham et al. (1999) realizaram um estudo com o propósito de comparar o efeito de
sete diferentes tratamentos de superfície do metal, na resistência adesiva da interface
metal-cerâmica. Três camadas de cerâmica opaca e uma de cerâmica de dentina foram aplicadas a
uma liga de níquel-cromo. Um teste de resistência à tração foi utilizado para avaliar a união.
O tratamento de superfície que exibiu o mais alto valor de resistência adesiva foi o jateamento
+ usinagem da superfície + jateamento + desgaseificação, considerando que o tratamento que
exibiu o menor valor de resistência adesiva foi de jateamento + usinagem da superfície +
jateamento + jato de vapor + desgaseificação. Houve diferença significante entre os dois
métodos. Concluiu-se que a desgaseificação antes da aplicação da cerâmica aumentou a
resistência adesiva entre os materiais. Por outro lado, o excesso de usinagem da superfície e a
aplicação de jato de vapor sobre a liga antes da desgaseificação e aplicação da cerâmica
também reduziram significantemente a resistência adesiva.
Yilmaz e Dinçer (1999) realizaram um estudo com o propósito de avaliar a
compatibilidade da adesão entre porcelana e titânio, usando os testes de flexão de três pontos
(norma DIN 13927), de aderência de óxidos e de expansão térmica, comparando os resultados
com um sistema convencional de Ni-Cr e cerâmica, onde concluíram que a compatibilidade
adesiva entre titânio e cerâmica é comparável à Ni-Cr e cerâmica. O teste de aderência de
óxido foi aplicado nas ligas de Ti e Ni-Cr com os graus apropriados de oxidação. Por meio de
um teste de tração, valores de resistência adesiva do óxido foram obtidos e as superfícies
analisadas macroscopicamente. As curvas e coeficientes de expansão térmica do titânio, Ni-Cr
e porcelanas testadas foram determinados. Os valores de resistência adesiva para todos os
grupos foram encontrados dentro dos considerados como aceitáveis. Ao final dos testes de
níveis aceitáveis. Nos testes de expansão térmica, os sistemas mostraram tensões térmicas
compressivas, sendo que o par titânio/porcelana exibiu maiores valores positivos,
apresentando-se acima da compatibilidade térmica proposta. Concluiu-se que a
compatibilidade adesiva entre titânio e cerâmica foi comparável à Ni-Cr e cerâmica.
Hofstede et al. (2000) investigaram a influência do acabamento do metal e jateamento
com óxido de alumínio na: a) produção de porosidade na interface metal-cerâmica, e b) carga
de ruptura entre metal e cerâmica. Oitenta amostras fundidas em metal foram divididas em
quatro grupos experimentais, com os seguintes tratamentos de superfície: a) acabamento
bidirecional/jateamento, b) acabamento unidirecional/jateamento, c) somente acabamento
bidirecional, d) somente acabamento unidirecional. Foi aplicada porcelana com espessura de
1,5 mm sobre cada uma das amostras e metade delas foi submetida ao teste de flexão de três
pontos. As amostras remanescentes foram seccionadas em quatro secções, e examinadas em
microscopia óptica (500x). O número e diâmetro das porosidades foram registrados.
Observou-se que a direção do acabamento do metal não afetou o número e tamanho das
porosidades na interface metal/cerâmica ou as médias de carga de ruptura. O jateamento
aumentou as médias de resistência adesiva, e por outro lado, amostras não-jateadas mostraram
destacamento da cerâmica do metal.
Bezzon et al. (2001) realizaram testes de resistência adesiva entre metal e cerâmica, de
fusibilidade e dureza para duas ligas comerciais livres de berílio (Verabond II e Wiron 99),
uma experimental sem berílio, contendo Nb e/ou Mo (E3), e outra experimental de Ni-Cr com
berílio a 1,1% (E4). O teste de adesão da cerâmica ao metal foi realizado de forma a
determinar a força de cisalhamento necessária para romper a adesão de um anel de cerâmica
(IPS, Ivoclar), aplicado em torno de bastões cilíndricos de metal. Não houve diferenças
Uma investigação microestrutural detalhada comparando a camada de reação
desenvolvida por três diferentes marcas de porcelana dental e uma liga de Ni-Cr sob
diferentes condições de queima foi realizada por Hegedus et al, em 2002. Os autores
concluíram que uma fase amorfa sempre se forma na interface, produzindo inclusões amorfas
na superfície do metal. Os óxidos são os principais componentes dessa interação
metal/cerâmica.
Bottino et al. (2002) comentaram que é necessário reduzir o coeficiente de expansão
térmico linear das ligas para garantir a longevidade das restaurações metalocerâmicas e que
essas ligas devem apresentar intervalo ou zona de fusão superior à da cerâmica, para favorecer
a união com a cerâmica. Além disso, os óxidos formados na superfície do metal não devem
provocar manchamento da cerâmica.
Em 2003, Scolaro, comparou a resistência de união de 6 marcas comerciais de
cerâmicas e quatro ligas metálicas (ouro, prata-paládio, níquel-cromo e titânio) utilizando
testes de cisalhamento com interface plana e caracterizou, por meio da microscopia eletrônica
de varredura e análise EDS, a interface metal/porcelana. Os resultados mostraram que a liga
de ouro apresentou os melhores resultados de resistência de união (41,66MPa), seguida pela
liga de níquel-cromo (37,41MPa), paládio-prata (36,51MPa) e titânio (29,62MPa)
respectivamente. Os exames de microscopia eletrônica e EDS mostraram que, o tipo de
fratura foi definido como misto, uma combinação de fratura adesiva e coesiva. As
combinações que apresentaram interfaces mais espessas tiveram menores resultados de
resistência de união.
Pretti et al. (2004) realizaram um trabalho com objetivo de avaliar a resistência ao
cisalhamento da união metalocerâmica de duas ligas de Co-Cr (Wirobond C, Bego;
Remanium 2000, Dentaurum), combinadas com a cerâmica Omega 900 (Vita-Zahnfabrik).
